Confezionatrici: modularita’ e digitalizzazione

COSTITUISCONO LA CHIAVE PER UNA MAGGIORE FLESSIBILITÀ

Al giorno d’oggi una macchina confezionatrice deve essere estremamente flessibile e consentire la lavorazione di piccoli lotti. In fin dei conti ogni azienda alimentare desidera riattrezzare il proprio impianto in modo semplice e veloce per convertirlo a nuovi prodotti o formati. Dal 20.03 al 23.03.2018 a Colonia Anuga FoodTec dimostrerà come ciò sia possibile. Da una semplice formacartoni a una linea di sigillatura a struttura modulare, nei padiglioni fieristici di Colonia saranno presentate tutte le possibili declinazioni del confezionamento. La capacità dei costruttori di integrare tutti i vari tipi di cinematica robotizzata sarà decisiva ai fini delle prestazioni degli impianti.

L’odierna varietà dei prodotti alimentari proposta dai punti vendita pone i costruttori di macchine confezionatrici dinnanzi a grandi sfide: ci si muove verso lotti di dimensioni minori, da rivendere al dettaglio in tempi brevissimi. I costruttori reagiscono con impianti molto flessibili, dotati dei più svariati sistemi di riempimento o tappatura e convertibili con semplicità a confezioni e prodotti nuovi, secondo il principio di combinare meccanica ridotta e software intelligenti.

Flessibilità e sistema modulare

Sia che si tratti di formacartoni, toploader, sideloader, tappatrici o fardellatrici, ormai la struttura modulare è irrinunciabile per le moderne macchine confezionatrici. Le singole macchine discendono da un sistema modulare meccatronico con unità autonome e allineate che, riunite in un insieme flessibile, coprono l’intero processo di confezionamento secondario, dall’alimentazione del prodotto al pallet finito. Tuttavia questo non è ancora sufficiente, perchè il decentramento esige che ogni singolo componente sia più “smart”. Solo grazie ad algoritmi di comando ottimizzati sarà possibile raggruppare e alimentare su un’unica linea l’ampia gamma di vasetti, lattine e barattoli.I sistemi modulari si sviluppano inoltre di pari passo con la rinuncia ai gruppi meccanici.I vantaggi di questo principio sono evidenti: dato che ogni componente può lamentare un malfunzionamento, la riduzione del numero di pezzi limita anche la vulnerabilità dell’intero impianto.

Se in passato dominavano i nastri trasportatori rigidi, oggi i sistemi shuttle su binari e multi carrier aprono nuove prospettive: i vasetti, le scatole o i pannelli passano da una stazione di lavorazione a quella successiva senza intoppi e in silenzio, garantendo così un flusso autonomo fra l’impianto di produzione e la linea di confezionamento. Così il montaggio in linea delle confezionatrici collegate a un pallettizzatore dà vita a una linea compatta, che può essere convertita in qualsiasi momento a nuovi formati e configurazioni.

Robot per l’industria alimentare

L’imballaggio primario costituisce per gli impiantisti la sfida principe; qui il materiale d’imballaggio incontra il prodotto alimentare alla massima velocità possibile. L’obiettivo è coniugare una lavorazione temporizzata e un flusso di prodotti continuo; entra in gioco la robotica. Sono necessarie cinematiche speciali e robot dotati dei necessari sensori di forza e momenti per essere in grado di svolgere con estrema precisione movimenti dinamici in tutte e tre le direzioni spaziali. Il trattamento preliminare dei bastoncini di pesce o delle praline sul nastro in movimento o ancora il confezionamento diretto in scatole pieghevoli sono la loro specialità. Essi esemplificano perfettamente il principio e i vantaggi di un sistema modulare. Equipaggiati con scanner 3D e software di elaborazione immagini, i robot sono in grado di individuare con precisione millimetrica posizione, volume, altezza e colore dei prodotti in arrivo e di afferrarli nel momento giusto. Valori massimi che raggiungono i 200 pick al minuto, sono abbastanza comuni per i modelli presentati ad Anuga FoodTec.

In linea con industria 4.0

Le macchine confezionatrici vengono valutate anche in base alla loro capacità di inserirsi nei programmi dell’industria 4.0 di domani. Per promuovere la digitalizzazione, i progettisti lavorano in stretta collaborazione con i loro colleghi del settore automazione, creando così impianti facili da comandare e maggiormente accessibili. L’ultima generazione delle Human Machine Interface (HMI) ricorda in tutto e per tutto gli smartphone. Grazie al comando intuitivo su touch screen è possibile inserire i dati e navigare con il semplice uso dei gesti.

Gli elementi dell’industria 4.0 creano le premesse per la sincronizzazione fra i singoli componenti e la connessione in rete delle macchine fra loro. Comandi, servoazionamenti, impianti pneumatici, I/O e sensori: ogni componente punta alla massima efficienza contribuendo così alla prestazione complessiva della linea.

I sistemi bus veloci e operanti in tempo reale hanno ormai rimpiazzato i vecchi cablaggi. Grazie alla presenza di tutte le interfacce per i bus di campo più comuni, come CANBus, profibus, ProfiNet o EtherCAT è possibile realizzare una connessione ai comandi che sia universale per tutti i costruttori e tenga il passo con i crescenti flussi di dati. Quello che solo fino a pochi anni fa era ritenuto ancora un’utopia è ormai a portata di mano grazie ai servoazionamenti compatti con intelligenza di comando remota: la macchina confezionatrice in serie senza armadio elettrico.

Luce verde per il gemello digitale

Grazie alla realizzazione di un programma ambizioso, i costruttori di macchine confezionatrici stanno attualmente portando agli estremi la visione dell’industria 4.0: il gemello digitale che presto accompagnerà ogni impianto, dal primo schizzo fino all’ammodernamento. Si tratta in pratica di un’immagine virtuale della macchina reale che viene progettata e ampliata parallelamente ad essa, nel caso ideale lungo l’intero ciclo di vita. I sensori virtuali rielaborano i dati di misurazione relativi allo stato dell’impianto per ottenere report complessi. Ancora prima di aver confezionato il primo prodotto alimentare vero e proprio, gli ingegneri potranno quindi simulare il processo di produzione, individuarne i punti deboli e inserire ulteriori moduli nell’impianto in modo mirato. Il programma va ben oltre la mera rappresentazione dell’impianto di confezionamento: opera in due direzioni, garantendo un design ottimizzato della macchina, una messa in esercizio fluida, l’assenza di lunghi tempi di conversione e un funzionamento continuo. Le produzione reale e virtuale si fondono così in un unico sistema intelligente. I primi gemelli digitali saranno realizzati già per le confezionatrici esposte ad Anuga FoodTec dal 20.03 al 23.03.2018. Ovunque conduca questo viaggio, grazie agli impianti e ai componenti presentati a Colonia le aziende alimentari saranno ben attrezzate per confezionare i propri prodotti in modo rapido e flessibile.

http://www.anugafoodtec.com

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